时间：2022-05-23 15:55:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑物防雷设计规范，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】 雷电灾害风险评估 建筑物防雷设计 计算结果差异性
1 材料与方法
1.1 建筑物基本情况
该住宅楼位于盐城市区，地形平坦，交通便利，建筑物长：54.4米、宽：16.7米、高89.0米，共28层，距其约28米处有更矮的建筑物。建筑物的尺寸即：L=54.4m，W=16.7m，H=89.0m。
1.2 雷电灾害风险评估计算
参照规范：GB/T 21714.2/IEC 62305-2 雷电防护 第二部分：风险管理。
火灾风险：低 rf=0.001 灭火设施：灭火器、消防栓 rP=0.5 特殊危险：中等惊慌 hz=5 内部系统：P+S 雷击密度：Ng=3.89[次/（km2.a）];位置因子：Cd=0.5;环境因子：Ce=0.1 Lc=1000m 土壤电阻率：ρ=27.66Ω・m。
该住宅楼及入户线路的截收面积计算：
Ad=LW+6H（L+W）+9π（H）2=262723.34m2
A1（P）=[LC-3（Ha+Hb）]=3855.34m2
Ai（P）=25LC=131491.88m2
A1（S）=[LC-3（Ha+Hb）]=3855.34m2
Ai（S）=25LC=131491.88m2
该住宅楼及入户线路年预计雷电闪击次数计算：
ND=NgAdCd10-6=0.5110次/年
NL（p）=NgAlCdCt10-6=0.0007次/年
NI（p）=NgAiCeCt10-6=0.0512次/年
NL（s）=NgAlCd10-6=0.0037次/年
NI（s）=NgAiCe10-6=0.2558次/年
该住宅楼雷电灾害风险分量计算：
根据RA=ND×PA×ra×Lt
RB=ND×PB×h×rP×rf×Lf
RU=（NL+ND/a）×PU×ra×Lt
RV=（NL+ND/a）×Pv×h×rP×rf×Lf
R1=RA+RB+RU+RV
得出R1=17.9974×10-5
对于该住宅楼风险R1=17.9974×10-5比可接收风险值RT=10-5 的值高，所以需要对建筑物进行防雷保护。
为达到技术与经济的最佳方案先采用三类防护措施：
则PB=0.1 PSPD=0.03 PA=0。
根据三类防护措施所得的风险值：
R1=1.2809×10-5
如上所述，采取三类防护措施后，该住宅楼风险R1仍比可接收RT=10-5的值高。
为了更有效的保护该住宅楼，采用二类防护措施：
PB=0.05 PSPD=0.02 PA=0。
根据二类防护措施所得的风险值：
R1=0.6410×10-5
如上所述，采取二类防护措施后，该住宅楼风险降至可承受风险值之下，即：R1<10-5。
综上所述，根据GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷电防护 第二部分：风险管理得出该住宅楼应按照第二类防雷要求设计。
1.3 建筑物防雷分类计算
参照规范：《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
校正系数k：根据该住宅楼的实际情况，k取1;
雷击大地的年平均密度：
盐城市区近40年（1971年-2010年）的年平均雷暴日（Td）为28.7天，则
Ng=0.1Td=2.87次/（km2.a）;
由于该住宅楼H=89.0m，小于100m，则每边扩大宽度
D==99.39m
在其2D范围内有比它更矮的建筑物，则等效面积：
Ae=[LW+（L+W）+πH（200-H）/4]・10-6
=0.01573km2
建筑物年预计雷击次数：N=kNgAe=0.05次/a
可知，该住宅楼年预计雷击次数0.05次/a≤N≤0.25次/a
综上所述，根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）得出该住宅楼应划为第三类防雷建筑物。
2 浅析计算结果的差异性
由于采取的规范不同，所以计算的方式也不同，但对于建筑物防雷而言，某些因子是必然要采用的。例如：年预计雷击次数、截收面积等。
（1）年预计雷击次数：雷电灾害风险评估过程中，年预计雷击次数Ng是采集该项目地理位置参数，根据其中心经纬度，通过雷电监测系统，统计分析该住宅楼3.5km范围内5年（2006～2010）地闪资料得出的（见图1）。
闪电定位仪：是一种监测雷电发生的气象探测仪器，是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数的一种自动化探测设备，并把经过预处理的闪电数据实时地通过通讯系统送到中心数据处理站实时进行交汇处理，可全天候、长期、连续运行并记录雷电发生的时间、位置、强度和极性等指标。
《建筑物防雷设计规范》中，年预计雷击次数Ng是根据当地气象台、站资料确定年平均雷暴日后计算得出。
雷暴日：在指定区域内一年四季所有发生雷电放电的天数，用Td表示，一天内只要听到一次或一次以上的雷声就算是一个雷电日。通常情况下，距离观测点15km以内的雷电可以听到其雷声，超出此范围的雷电不能够被听到，也就是说，该指定区域的范围是以观测点为圆心，以15km为半径的圆形区域。
这里的雷声既包括云地闪发出的，也包括云内闪和云际闪发出的，所以雷暴日并不能准确表征地面落雷的频繁程度。而上述的雷电监测数据是利用闪电定位仪对闪电放电参数得出的，其不仅可以接收地闪，还能接受到云闪，我们可以通过程序选择利用它所接受的地闪，从而更加准确地计算出某一地区某一时段雷击大地次数，所以对建筑物防雷而言，雷电监测数据Ng更准确且更具实际意义。
（2）截收面积：雷电灾害风险评估中，对于平坦大地上的孤立建筑物，截收面积Ad是从建筑物上各点，特别是上部各点（见GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷电防护 第二部分：风险管理 图A.1）以斜率为1/3的直线全方位地面投射，在地面上由所有投射点构成的面积。可以通过作图法或计算法求出Ad。
由GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷电防护 第二部分：风险管理图A.1可知，在雷电灾害风险评估计算时，建筑物截收面积的计算中其每边扩大宽度约3H。
《建筑物防雷设计规范》规定，当建筑物的高H小于100m时，其每边的扩大宽度按公式D=计算确定（见GB50057-2010图A.0.3）。
如上所述，两规范截收面积的计算方法也有所不同。
在《建筑物防雷设计规范》中，k──校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5。不难发现校正系数k反映的是建筑物所处的位置和环境，而这些在《雷电灾害风险评估规范》表A.2、A.5表述更为详细。
除以上因子外，雷电灾害风险评估针对特定的项目还考虑了其它种种因子，在此就不一一例举了。
综上所述，运用不同的规范进行防雷类别计算，对于某些建筑物计算结果存在差异具有一定的必然性。因为《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）是一种基本规范，而《雷电灾害风险评估规范》（GB/T 21714.2/IEC 62305）对项目更具有针对性，考虑甚至更为全面。
3 结语
本文根据《雷电灾害风险评估规范》（GB/T 21714.2/IEC 62305）及《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）计算得出，盐城市某住宅楼防雷类别的计算结果不一致，通过简单的分析可知雷电灾害风险评估结论因更符合项目特点、更经济有效、更科学实用。所以说，大型建设工程、重点工程、爆炸危险环境等项目进行雷电灾害风险评估是非常必要的。
参考文献：
关键字：建筑物防雷保护
随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用日趋增多，尤其是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生，所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。
直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流；感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化和导体感应出的过电压，过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）规定，建筑物的防雷区划分为LPZOA，LPZOB，LPZ1，LPZn+1等区（各区的具体含义本文不再赘述）。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区，是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置，从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现和共同接地体等电位联结。
建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区，其保护设计已为电气设计人员所熟知，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版），设计由避雷网（带），避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网和钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体，将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB，LPZ1，LPZn+1区，即不可能直接遭受雷击区域；感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的电气设备，尤其低压电子设备威胁巨大，所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径摘要：（1）由供电电源线路入侵；高压电力线路遭直击雷袭击后，经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测，低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV，完全可以击坏各种电气设备，尤其是电子信息设备。（2）由建筑物内计算机通信等信息线路入侵；可分为三种情况摘要：①当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。②雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏和线路相连的电器设备，通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压，击坏低压电子设备。（3）地电位反击电压通过接地体入侵；雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地，在接地体四周放射型的电位分布，若有连接电子设备的其他接地体靠近时，即产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地，在四周空间产生强大的电磁场变化，会在相邻的导线（包括电源线和信号线）上感应出雷电过电压，因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机，反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱，通常在100伏以下，因此必须建立多层次的计算机防雷系统，层层防护，确保计算机非凡是计算机网络系统的平安。
由此可见，对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容；设计的合理和否，对电气设备的平安使用和运行有着至关重要的功能。
目前，在感应雷的防护当中，电涌保护器的使用已日趋频繁；它能根据各种线路中出现的过电压，过电流及时作出反应，泄放线路的过电流，从而达到保护电气设备的目的。
根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4条规定摘要：电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求摘要：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应和所属系统的基本绝缘水平和设备答应的最大电涌电压协调一致。
现在，我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。
一、一类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为200KA，波头10us；二次雷击电流幅值为50KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计）；首次雷击摘要：总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA；后续雷击；总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA；假如进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB和LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1和LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
二、二类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为150KA，波头10us；二次雷击电流幅值为37.5KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击摘要：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA；后续雷击摘要：总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA；假如进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB和LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1和LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
三、三类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为100KA，波头10us；二次雷击电流幅值为25KA，波头0.25us；根据附图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击摘要：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA；后续雷击摘要：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA；假如进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB和LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1和LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN－S系统，TN－C－S系统，TT系统为例，示意如下摘要：
1）TN-S系统过电压保护方式
2）TN-C-S系统过电压保护方式
3）TT系统过电压保护方式
综上所述可见，在防雷保护设计中，总的防雷原则是采用三级保护摘要：1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值（过电压保护）。这三道防线，缺一不可，相互配合，各行其责。目前通常作法是以下三点摘要：
1）建立联合共用接地系统，形成等电位防雷体系
将建筑物的基础钢筋（包括桩基、承台、底板、地梁等），梁柱钢筋，金属框架，建筑物防雷引下线等连接起来，形成闭合良好的法拉第笼式接地，将建筑物各部分的接地（包括交流工作地，平安保护地，直流工作地，防雷接地）和建筑物法拉第笼良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。
2）电源系统防雷
以建筑物为一个供电单元，应在供电线路的各部位（防雷区交接处）逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压。
3）等电位联结系统
关键词：人员密集；公共建筑物；防雷设计评价；防雷级别分类
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）06-0061-03
新建建（构）筑物防雷装置设计方案技术评价，是指根据国家法律、法规、技术标准与规范，对设计单位所作的防雷设计施工图或方案，就安全性、有效性、稳定性和强制性标准、规范执行情况等进行的技术评价。目前我们开展这项工作所依据的规范主要是：《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）、《防雷装置技术评价规范》（QX/T 106-2009）及《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）等。
而对公共建筑物，《防雷装置技术评价规范》（QX/T 106-2009）给出的定义是指用于公共目的的建筑物，而结合《消防法》（2009版）给出的解释能让我们更深入地理解“人员密集的公共建筑”这个概念，新《消防法》（2009版）第七十三条：（四）人员密集场所，是指公众聚集场所，医院的门诊楼、病房楼，学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍，养老院，福利院，托儿所，幼儿园，公共图书馆的阅览室，公共展览馆、博物馆的展示厅，劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍，旅游、宗教活动场所等。
随着城市建设的高速发展，出于社会公益目的或者是纯商业目的的公共建筑建设项目越来越多，单个项目规模也越来越庞大，且其建设地址常位于城市的繁华地带，人员流动量大，建筑物内容纳的人员数量多、密度大。对此类建筑物的防雷设计评价关系到人民群众的的生命财产安全，关系到如何充分发挥防雷减灾为经济发展和人民生活保驾护航的作用。
下面就分别从几个方面就此类建筑的防雷设计方案技术评价要点进行简要阐述。
1 防雷级别分类方面
根据2011年10月启用的新规范《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010），预计雷击次数大于0.05次/a的人员密集的公共建筑物为第二类防雷建筑物，预计雷击次数大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的人员密集的公共建筑物为第三类防雷建筑物，这与之前的旧规范在防雷类别的划分上有些许差别，在实际评价工作中应查阅设计图中的防雷平面图和立面图，取其长宽高数值，计算该建筑的等效截收面积，结合当地的年平均雷暴日，来计算该人员密集公共建筑的年预计雷击次数，以便给予其准确的防雷分类。因为建筑物的防雷类别决定了应以什么样的的标准对其设计方案进行评价，所以准确的防雷类别划分，是设计方案评价重要的第一步。
若建筑物的形状较复杂，难以直接量取其长宽高尺寸，有条件的话建议联系设计单位，获取该项目设计图纸的电子版，通过计算机CAD作图法，来计算其等效截收面积。
2 直击雷防护方面
人员密集公共建筑的直击雷防护，是此类建筑设计方案评价的重点。其评价方法，主要审阅该项目的天面防雷平面图、基础接地平面图及立面图等，评价其天面避雷网格是否符合该防雷类别标准，引下线间距是否达到该防雷类别要求。天面各类金属物是否与防雷装置良好连接，非金属物是否在防雷装置滚球法的保护范围之内，接闪带支架的高度是否达到150mm的要求等。
若该人员密集的公共建筑设计高度超过45m，依照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）相关规定，查看其接闪带是否沿屋顶周边敷设，是否敷设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，如若未按规范执行，则应提出意见。屋面设计有阳角的，我们出于防雷安全的考虑，建议其在阳角处设置短接
闪杆。
3 均压环及侧击雷防护方面
均压环，顾名思义，主要作用就是均压，其可将高压均匀分布在该环周围，保证在环形各部位之间没有电位差，避免因高电位差而产生的危险放电现象。一些设计单位会在设计有均压环楼层的防雷平面图上详细画出均压环的敷设方法，这比较容易让我们评价该建筑均压环的设计，而较多的设计单位则是在电气设计总说明里以文字方式表述其均压环的设计方案。《防雷装置技术评价规范》（QX/T 106-2009）里，对于人员密集的公共建筑物，明文要求其从首层起每两层设计一个均压环，并将每层的金属门、窗与均压环的预留端子作电气连接。由雷电学的相关原理可知，建筑物高度超过45m时，雷电流，特别是电流值较小的雷电流，不单只会从建筑物的天面击中建筑物，还可能会从建筑物的侧面击中建筑物，所以在设计均压环的同时，我们也要求将每层的金属门、窗与就近均压环可靠连接，做侧击雷防护使用。
而目前有许多像大型商场之类的人员密集公共建筑，在设计上为了美观都喜欢采用玻璃幕墙做外墙，对于这种设计有玻璃幕墙的建筑，我们要求其每层均应设计均压环，并将每层的玻璃幕墙与均压环进行可靠的电气连接。
对于人员密集公共建筑内常设计有的自动扶梯，其自动扶梯导轨上下两端应接地，以实现等电位连接。
4 SPD设置方面
SPD即浪涌保护器，其作用主要是为了防止雷电电磁脉冲引起的过电压和过电流产生的瞬态波对建筑管线系统的破坏。新版的《建筑物防雷设计规范》对于SPD的要求较为详细，除了对其安装的位置做了要求之外，还对SPD的具体参数做了详细要求。所以我们在评价其电气系统图时，除查看其SPD是否安装、安装位置外，还要查看其所示的参数值，即SPD的电压保护水平值和保护模式的冲击电流值是否在规范要求范围之内。对于人员密集公共建筑内常设计有的封闭式电梯和自动扶梯，由于封闭式电梯作为一种特殊场所，若电力线路遭受雷电电磁脉冲侵入，导致线路损坏，人员会被困于封闭的空间内，造成危险。而自动扶梯作为一种载人的活动装置，其电力线路若遭受雷电电磁脉冲侵入，同样由于电力中断、运转突然停止而导致人员挤压和摔倒，造成危险。所以我们要求电梯和自动扶梯各自的专用配电箱内都应加装一级适配的SPD。
对于人员密集公共建筑里常设计有的自动消防报警装置，其连接至消防报警中心的119电话外线也应加装一级SPD，以保障其与城市消防指挥中心的通信畅通，及时将火灾危险情况通知消防指挥
中心。
人员密集的公共建筑，无论是其设计方案还是建成后使用，都存在其特殊性，要做好此类建筑的技术评价，首先要了解这类建筑的特殊性，包括建设地址、建筑规模、内设装置、内部布线方式、今后大致的使用人数等等，只有了解了这些信息，才能充分地、准确地利用相关规范，对其做出一个客观的、正确的技术评价。
参考文献
[1] 建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）[S].北京：中国标准出版社，2010.
[2] 防雷装置技术评价规范（QX/T 106-2009）[S].北京：气象出版社，2009.
[3] 建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343-2004）[S].中华人民共和国建设部，2004.
[4] 虞昊，等.现代防雷技术基础[M].北京：气象出版社，1995.
【关键词】建设工程； 防雷设计图纸；技术审查探讨
在近几年开展的雷灾调查和隐患排查整治工作中发现，大部分建设工程都是在建设之初设计环节埋下的雷灾隐患。随着我国新型城镇化建设，建设工程项目逐渐向大型化、复杂化、自动化发展，给建设工程防雷设计审查提出了新的课题和更高的要求。防雷装置与其它专业工程联系紧密。防雷装置质量好坏直接影响整个工程的总体质量，甚至影响到工程投入使用后效率的高低和人员财产安全。因此，把握好设计审查关不但能为竣工后的防雷检测提供方便，更为确保施工质量和减少雷击危害打下了基础。下面就防雷设计图纸的技术审查提出自己的见解，以供同行们交流分享。
1图纸审查的含义
经气象主管机构认定的专业防雷机构，根据国家法律、法规、规章、技术标准与防雷设计规范，对设计单位所作的防雷设计施工图或方案，就安全性、有效性、稳定性和强制性标准防雷设计规范执行情况等进行的技术评价审查。
2图纸审查的原则
a） 设计审查是政府强制，是经气象主管机构认定委托的专业中介防雷机构，应是业内专家；
b） 遵循国家标准防雷设计规范、经济合理、安全可靠的原则；
c） 应与其它行业的通行做法及防雷设计规范标准一致，就高不就低，求异存同，避免承担不必要的责任；
d） 图纸审查本质上是一次重新设计过程，是内行对内行的审查；
e） 审查机构承担审查的相应失察责任，技术质量责任仍由原设计单位承担。
3防雷设计技术性审查
防雷设计审查应对以下具体项目进行技术审查。
1、看标题栏及图纸目录。了解工程名称、项目内容、设计日期及图纸数量和内容等。
2、看总说明。了解工程总体概况及设计依据，了解图纸中未能表达清楚的各有关事项。（重点：设计的依据防雷设计规范图集、年预计雷击次数、防雷的分类、电源系统的制式、接地电阻 、均压环楼层的设置 、接地共用形式。在设计说明中我们还可以看出本建筑物的主要用途，其内是否有消防监控、安全门禁、宽带、有线电视等弱电系统设施等）
3、看设备材料表。设备材料表给我们提供了该工程使用的设备、材料的型号、规格和数量，收集归纳检测点的重要依据之一。
4、看系统图。了解系统图的基本组成，主要电气设备、元件等连接关系及它们的规格、型号、参数等，掌握该系统的基本概况（竖向系统图和配电系统图）。
5、看平面布置图。如基础、屋面防雷和楼层管线配置、设备布置等的平面图等，都是用来表示设备安装位置、线路敷设方法及所用导线型号、规格、数量、管径大小的。（接闪带布设、桩利用系数、桩筋利用情况，防雷网格的设置，地圈梁闭合环，人工接地预留外引端子、接地电阻1Ω，安全距离的计算，接地检测预留端子。接地干线，如幕墙、机房、配电房、电梯机房和信息设备场地等的接地电阻测试端子。引下线的数量、间距、布置。屋顶面布设的航障灯、装饰灯、广告牌、水箱、太阳能等。）
6、审查基础接地平面图。基础接地平面图是建筑物防雷的基础，从基础接地平面图中可查验基础地网的形状、埋设深度。应了解地质报告与地下水位；应知土建基础设计型式，基础钢筋埋设深度，估算埋地钢筋表面积。确认设计是否合理、自然接地体可否利用以及接地电阻设置可否能满足要求。重点审查防雷接地与其它接地共用接地装置的接地电阻要求（1Ω、4Ω、5Ω、10Ω、30Ω或100Ω等）。
7、审查引下线设置位置、根数、平均间距等。引下线间距可以按照相邻三档平均滑动计算。
8、审查侧击雷防护装置。防侧击雷均压环、外墙金属门窗、阳台围栏、空调搁板等处的等电位接地要求。侧击雷防护均压环二、三类建筑均为建筑顶上20%且超过60米部分需要布设均压环和防侧击雷。（室外空调机搁板应预留接地。）
9、建筑缝处防雷装置设置。
10、审查等电位连接设置。等电位连接是建筑物防雷的重要措施之一，它不仅可以减少雷击产生雷引起的电位差，还能增强屏蔽效能，防止雷击电磁脉冲危害，改善电磁环境。等电位接地（等电位连接按其功能分为总等电位连接（MEB）、辅助等电位连接（SEB）、局部等电位连接（LEB）、楼层等电位连接（FEB）、等电位连接带（EBB）、等电位连接（EB）、等电位连接网络（BN）等。应知接地干线敷设、总等电位接地端子设置能否满足防雷设计规范要求。审查可能有附属设备设施的楼层、房间、屋顶宜预留局部接地端子。
11、审查屋顶平面图防雷接闪网（带）的敷设。防雷网（带）的敷设方式、位置及格距等。
12、SPD设置。安装的位置、级数、雷电通流量等。对已经设计有SPD的建筑物，也应根据其防雷类别判定SPD的位置、级数、雷电通流量是否合理。（应该通过雷击风险评估的雷击类型S1、S2、S3、S4和线杆类型，雷电流参数、可能雷击点、线路敷设和设备耐压水平及SPD电压保护水平等参数计算，确定是否需加装SPD，满足防雷设计规范安全要求即可，不可强制要求设置多级。对于TN制式一般不设置P+N形式。
13、看安装大样图。是用来详细表示设备安装方法的图纸，也是用来指导安装施工和编制工程材料计划的重要依据。也是我们要审查的对象，（如防雷施工、卫生间、幕墙预留端子、女儿墙及配电柜接线等的大样图。）防雷平面图、大样图之间有无矛盾。
14、接地导线截面积，SPD上下级匹配，SPD保护开关整定电流是否符合防雷设计防雷设计规范要求。强弱电桥架、线槽、线管形式、连接是否符合防雷设计规范要求。
15、建筑施工图、结构施工图及水、电、暖、设备、消防、人防等专业施工图中涉及防雷部分的轴线、位置（坐标）、标高及交叉点是否矛盾。
16、审查进出建筑物的金属管线（水、电、暖、通风、燃气的金属管线）在进出建筑物时是否与等电位连接端子做等电位连接。燃气管网与强弱电管线、防雷引下线、接闪器距离，审定合理性。
17、应知玻璃幕墙等电位设计、女儿墙铝塑扣板、大理石压顶、不锈钢栏杆、屋顶避雷网格是否满足防雷设计要求与验收规范要求。
18、消防中心控制室、监控室、计算机室、楼宇自控室、程控交换机房、电梯机房的位置设计是否符合防雷电磁环境要求。
19、防雷产品的说明书及有关证明。
20、埋设管路，吊顶布管，材质和设置是否符合防雷设计规范要求。
21、审查航空障碍灯设置、防雷措施。
22、还应参见其四置图、建筑效果图、立（剖）面图、规划总平面图、幕墙结构施工图、钢结构施工图、建筑结构说明、施工说明等。
4结束语
防雷设计的审查工作是勘察设计管理体制和运行机制的需要，是与国际惯例接轨的需要，是提高勘察设计质量的需要，是维护国家和社会利益的需要。同时也是《建筑法》、《建设工程质量管理条例》和《防雷装置设计审查和竣工验收规定》等法律法规规章的规定要求，未经审查的设计图纸不得交付工程施工。因此，提高建设工程防雷设计的合格率，对于减少不必要的经济损失，消除减少雷击灾害的发生，是一件非同寻常、至关重要的工作，必须给予极大的关注。
参考文献
1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
关键词：避雷针 电涌保护器 接地体 地网
随着现代化进程的加快和微电子设备的广泛应用，近年来雷击灾害频频发生，人们更加重视雷电灾害的防护。联合国已把雷电灾害列为“自然界十大自然灾害”之一，同时雷电也是我国的十大自然灾害之一[1,2]。
雷电灾害主要包括：雷电直击、感应雷击和雷电波入侵。现代防雷措施主要包括：接闪、分流、接地、合理布线、等电位连接、电涌保护器（SPD）等六个方面，在实际中综合使用，能取得较好的防雷效果[3,4]。
针对一个特殊建筑物的防雷设计，除了做好外部防雷系统以外，还应做好相应的内部防雷措施。内部防雷系统是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成毁坏。由雷电放电引起的电磁脉冲和暂态过电压波会通过各种途径侵入建筑物内，危及建筑物内的各种设备的安全可靠运行[5]。
由于乙炔罐是储存可燃性气体的建筑，如发生雷击事故，势必会导致爆炸火灾等危害，直接经济、人员损失惨重；另外办公楼内集成电子设备众多，设备对于过电压敏感度较高，因此一旦发生雷电感应过电压、雷电波侵入，必然导致办公楼内各电子设备失效，影响系统正常运行工作[6]。
本文拟通过对庆元县生物资源有限公司的办公楼和两个乙炔罐的雷电防护设计，进一步加深对《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）、《建筑物内电子信息系统的防雷技术规范》（GB50343-2004）等防雷国家标准和《乙炔站设计规范》（GB50031-94）、《低压配电设计规范》（GB50054-95）等其他行业标准规范的理解 [7-9]。
一、项目概况
庆元县生物资源有限公司成立于1992年，是一家股份制有限公司，位于浙江省庆元县郊区。众所周知，乙炔罐是一个对防雷防火要求特别高的场合。作为一个高危险的场所，其防雷安全的重要性不言而喻；作为防雷系统中至关重要的部分，完善的防雷措施能构成设备长期正常工作及人身安全的条件。
根据气象部门历年来的记录数据显示，庆元县的年平均雷暴日是57d，最多的年份能达到78d。根据GB50343-2004的规定，属于典型的高雷区。根据现场的考察结果得到，庆元县所处位置地势较低，周边山岭纵横，常年天气凉爽，多雨，土壤电阻率为200Ω·m。
庆元县生物资源有限公司的办公楼共有8层，楼高28m，长和宽分别为 45m和15m。自2002年建成后没有作过任何防雷措施。于2008年8月遭受过一次雷电直击，雷电直接击中楼顶边角处，由此引起的感应过电压造成10台计算机不同程度的损坏，14部电话损毁。公司还有两个间距为2m，且大小相等、一字排开的乙炔罐，已在每个罐罐顶安装了针高2.5m的接闪杆。根据（GB50057—2010）建筑物防雷设计规范，为了防止因罐壁厚度不够引起放电击穿，导致爆炸，应在两个乙炔罐的外侧竖立两根独立接闪杆和架设接闪线，做罐的直击雷防护。
二、直击雷的防护
直击雷是指雷电直接击中建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。因为发生雷电时闪电通道的温度能达到上万热力学温度，且强大的雷电流造成的电动力效应是很吓人的，所以直击雷的防护是必需的[10]。
现代防雷中主要采用接闪杆、接闪带、接闪线和接闪网作为直击雷的防护手段，通过将雷电流“吸引到自身”而避免建筑物遭到雷电的直接损坏。接闪杆的保护范围主要是通过滚球法来计算。所谓滚球法是用具有一定的滚球半径的球沿着需要保护的建筑物和设备滚动，当球指触及接闪设施或者金属接闪装置时，其他未被滚球碰到的地方就是被保护的范围。滚球半径依据国家标准：一类为30m、二类为45m、三类为60m[11]。
1.防雷建筑物等级的划分
《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）根据防雷建筑物的重要性、使用性质、发生雷电灾害的可能性和后果将建筑物分为三类。
庆元县生物资源有限公司的办公楼和乙炔罐的防雷等级是由如下计算确定的：
办公楼楼高28m、长45m、宽15m，所处地区年平均雷暴日为57d，则办公楼的年预计雷击次数N为：
N=kNgAe
其中：k为校正系数，在这里取1；
Ng为建筑物所处地区的雷击大地的年平均密度，通过年平均雷暴日来确定；
Ae为建筑物的等效截收面积。
Ng=0.1Td,在这里Td为57，所以:
Ng=0.1×57=5.7次/（km2.a）
=
=0.016 km2
则办公楼的年预计雷击次数:N= kNgAe=5.7×0.016=0.0912（次/年）根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）中第3.0.4条第3款的规定：“三、预计雷击次数大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。”（根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）重新调整）办公楼属于第三类防雷建筑物，在计算直击雷保护范围中的滚球半径时，按滚球半径是60m计算。
根据上述规范中第3.0.2条第三款的规定：“具有1区或21区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。”以及规范3.03条第八款的规定：“具有爆炸危险的露天钢质封闭气罐,应划分为第二类防雷建筑物。而乙炔气罐为钢质露天气罐，所以应属于第二类防雷建筑物，其滚球半径为45m。
关键词：建筑幕墙雷击危害防雷设计防雷措施
中图分类号：TU856文献标识码： A 文章编号：
随着建筑幕墙在建筑物上的广泛应用，建筑幕墙的防雷设计已成为幕墙设计的一个重要问题。目前，建筑物防雷设计、施工与验收的新规范《建筑物防雷设计规范》GB50057 — 2010 和《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601—2010已经颁布实施，但是建筑幕墙的相关技术规范尚未根据新规范完成修订，建筑设计单位对建筑幕墙的防雷措施一般也不作具体的设计，使从事幕墙设计、施工和监理的技术人员在如何把握防雷安全要求的问题上存在一定的困难。
一、建筑幕墙雷击危害分析
1、雷电特点
（1）电压高, 电流大, 释放能量的时间短, 破坏性大。
（2）雷电电流幅值大, 具有冲击性。雷电流的最大值一般为几十kA, 最大可达300 kA。
（3）雷电电流陡度大。陡度即雷电流上升的速度, 雷电的平均上升速度为3 030 kA / s, 最高可达50 kA /Ls。
（4）雷电的冲击电压高。冲击电压指雷电压的最大值, 一般为几十到几百万伏, 这种电压的产生会造成严重灾害。
（5）雷电放电时间短。一般放电时间不会超过500 ms, 如此短的时间释放出巨大的能量, 其破坏性是相当大的。
2、建筑幕墙雷击的危害及建筑幕墙防雷的必要性
雷电击中建筑物时, 通常会产生电效应、热效应和机械力。雷电流在瞬间释放出的巨大能量会把被击中的金属熔化, 使物体水份受热膨胀, 产生强大的机械力, 或者分解成氢气和氧气, 产生爆炸, 使建筑物遭到破坏, 甚至雷电的高温使建筑物发生燃烧, 引起火灾和触电。
幕墙作为建筑物的装饰外衣, 幕墙的金属龙骨架等金属材质由于雷电的效应将会产生静电感应作用。在天空雷云和大地形成电场时, 幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷。在雷云瞬间放电后, 若接地不良, 幕墙的金属材质感应电荷不能相应地快速散流, 将产生对地高电位, 易造成室内电位差, 从而带来极大危害。
幕墙中有大量金属物, 导电性能极好, 是易遭受雷击的部位。建筑物的最外层很容易遭受雷电的直击和侧击。工程本身防雷装置虽很完美, 但进行幕墙围护建筑物后, 建筑物自身的防雷装置由于幕墙的屏蔽效应, 不能直接起到防雷作用, 闪击往往变成对幕墙的侧击。
雷击放电方向的选择决定于大气中最大电场强度方向。由于建筑幕墙的构架由大量的金属材料组成, 在大气雷电环境中受雷云电荷的静电感应, 会产生和集聚大量的与雷云底层电荷极性相反的电荷, 从而引起幕墙附近空间电场强度增大。
当下行先导流注到达建筑物雷击距离时, 放电通道是选择电场强度最大的地方, 下行先导流注便会与幕墙产生的迎面先导流注汇合, 幕墙就遭到了雷击。
幕墙处于接闪器的保护范围之内, 当有小于滚球半径相对应的雷电流通过时, 就有可能穿过接闪器的保护空间, 击在幕墙上。若建筑物的幕墙未做好防雷设施而遭到雷击, 就会出现上述情况。因此, 建筑幕墙必须进行防雷。
二、建筑幕墙的防雷设计
依据有关规定和建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性，将建筑幕墙也分为一类防雷幕墙、二类防雷幕墙、三类防雷幕墙。超高层建筑幕墙大于等于150m 高归为一类防雷幕墙依据规范要求一类防雷建筑物的网格大小，其尺寸应小于5mx5m 或4mx6m。高层建筑幕墙大于等于100m 高归为二类防雷幕墙。二类防雷建筑物的网格大小，其尺寸应小于10mx10m 或8mx16m。普通幕墙大于等于30-50m 高归为三类防雷幕墙。三类防雷建筑物的网格大小，其尺寸应小于20mx20m 或16mx24m。
《建筑物防雷设计规范》GB50057 — 2010法为基础的，所谓滚球法是以hr 为半径的一个球体沿需要防直接雷的部位滚动，当球体只触及接闪器或只接触及接闪器和地面而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。
幕墙的防雷装置和建筑物防雷网的接通办法一般有三种形式，一是在钢筋混凝土墙上通过柱或墙内的主钢筋设置预埋件连接板和引出连接板作为测试、连接之用。二是利用幕墙上的预埋件和建筑物防雷网接通作为连接通道。三是在立柱、梁墙浇注混凝土之前，焊好预留出来的接线，作为连通之用。
当建筑物过长，建筑物上出现伸缩缝和沉降缝时，两部分应构成统一的防雷系统，在伸缩缝和沉降缝之间必须进行防雷系统的跨越处理。处理方法是用软导管线连接断开的防雷装置，或用不少于4mm 厚的镀锌扁钢弯曲成U 形状后连接，以易于伸缩。U 形的半径应大于伸缩的两倍至三倍。
三、建筑幕墙的防雷措施
幕墙除本身应形成自身的防雷体系外，还应该和建筑主体的防雷体系相连接，共同形成一防雷体系。幕墙本身的防雷体系一般是由10x10 或8x12 的网状系统形成的。建筑幕墙的防雷措施主要有两种，一种是防顶雷，另一种是防侧雷。
1、防顶雷的办法：
由于建筑物高，雷闪击中建筑物顶层周边的雷电流可能会很大，金属幕墙如果位于女儿墙外侧时就属于屋面周边，属于易受雷击部位，尤其是转角处为雷击率最高部位，因此，此处的防雷是很重要的。我司在女儿墙外侧装修的具体做法是：在女儿墙上设置防雷网，防雷网用8mm 的圆钢或4mm 以上厚度的扁钢，且扁钢的截面面积大于48mm2。圆钢或扁钢的外表面进行热浸镀锌处理。从装饰效果上考虑，防雷引线应尽可能不从顶封板上引出，而从女儿墙的后面引出。当需要防雷引线从顶封板上引出时，可以考虑从顶封板的胶缝处引出。在女儿墙上设置安全观光扶手或不锈钢栏杆，将其同时用作防雷网和接闪器的作用。但此时钢管的壁厚大于2.5mm, 防止被雷击穿。为保证幕墙免遭雷击，使幕墙顶封板处于安全范围之内，可相应调整顶封板的宽度和不锈钢扶手的高度，使保护角α、β 均小于600。起到防顶雷击的目的。
2、防侧雷的办法：
建筑幕墙顶部的接闪器，不能防止电流的侧面横向发展绕击作用。因此在30 米以上的建筑幕墙部分，每隔三层设置一圈焊接在上墙钢件的均压环上，均压环每隔15 米（一类防雷），18 米（二、三类防雷）和建筑物防雷网接通，固定在设均压环楼层上的立梃必须与均压环连通，位于均压环处与梁纵向筋连通的立梃上的横梁，必须与立梃连通，在幕墙立面上，每10 米或8米以内位于未设均压环楼层的立梃，必须与固定在设均压环楼层的立梃连通，接地电阻均应小于4V。
建筑玻璃幕墙防雷是不容忽视的! 应从设计、施工、检验各方面不断规范: 设计应在图纸中更加明确各位置的防雷处理方法, 施工应特别注意连接的要求, 检验要确实到位, 这样的话高层建筑玻璃幕墙防雷才能真正的起到效果。
参考文献：
[1] 季永鑫. 单元式幕墙设计的几个问题[J]. 门窗. 2012(01)
关键词 建筑物;防雷设计;图纸审核
中图分类号 TU895 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2010)28-0028-02
引 言
雷电是常见的一种自然现象,它的防护对象是地面上的建筑物、设备和人,这三者的全面雷电防护,必须依据保护对象的实际性、重要性和科学布局,做到经济适用。实现最大的安全保证。社会的不断发展,新建建筑物越来越多,而且越高,雷电的防护工,作就越来越被人们所重视。防雷图纸的审核必须坚持一定的原则和科学的审核程序。
1 审核的依据及审核内容
1)审核的依据主要依据为GB50057-94(2000)《建筑物防雷设计规范》、CB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》,国家相关行业防雷技术标准规范以及防雷主管机构的相关规定;
2)审核内容防雷工程专业设计单位和人员的资质证和资格证的合法性、真实性;设计中所采用的防雷产品相关资料的合法性、真实性;防雷装置施工图设计是否符合气象主管机构规定的使用要求和国家有关技术规范标准。
2 建筑物防雷设计的审核方法和步骤
根据设计单位提供的建筑施工图、电气施工图(应包括设计总说明、基础接地平面图、屋面防雷平面图及等电位连接平面图),从以下几个方面进行审核。
2,1 外部防雷系统
1)基础接地装置接地体分为人工接地和自然接地体,钢筋混凝土结构建筑,接地体一般利用基础钢筋和基础梁内两根φ≥16的主筋或40×40×4镀锌扁钢连接闭合的环形地网,并将建筑物内的各种正常不带电金属、电缆金属外皮。通过等电点位端子箱与基础接地网连接,形成等电位接地网络。
2)引下线对引下线的审核,引下线可沿建筑物最易受雷击的屋角外墙明敷,建筑物的消防梯、钢柱等金属物件宜作为引下线的一部分。应尽可能多的布设引下线,并用环形导体等间隔相连,以减少危险的电火花产生的概率,并有利于建筑物内部装置的保护。必须有几个并联的雷电流通道存在,电流通道的长度保持最短。引下线的检测应注意以下几点:(1)检查明敷引下线是否平直无急弯,卡钉是否分段固定,用拉力器来测量引下线的垂直拉力。(2)检查焊接处是否有锈蚀。(3)引下线上有无附着其它电气线路。断接卡是否一定要设置每根引下线设独立的接地体时应设断接卡,而同地者不需。
3)接闪器主要审核项目:避雷针、线、网能否将建筑物保护在范围之内;地上部分的安全距离、空中安全距离能否达到规范要求;独立避雷装置的接地阻值;对于二、三类防雷建筑,一般把接闪器装置直接装在建筑物上,通常采用针、带、网组合方式作为接闪器。审核要点:(1)避雷网格、带、针的布置、高度、材料、焊接质量、连接处、转弯处;(2)女儿墙上的避雷网带:墙宽为20cm,带高至少为15cm,墙宽为30cm,带高至少20cm,避雷带支架采用φ58mm～10mm镀锌圆钢;突出天面的金属物与防雷装置连接不少于两处;如通风机、中央空调、电梯机房、金属水管、透气管、天线杆、旗杆、水箱等。
2.2 建筑物内部防雷
内部防雷系统建筑物内部防雷主要是防雷电感应、防雷击电磁脉冲、防雷电波侵入等。
1)等电位连接在设计上等电位连接中应注意的几个问题:(1)电气设备、电子系统设备间供电系统的局部等电位连接是否规范;(2)架空或埋地的金属管道,在进出建筑物处应就近与建筑物防雷装置进行等电位连接;(3)卫生间及金属门、窗或玻璃幕墙等应设置等电位接地端子板,浴室内的太阳能热水器或电热水器等设施管道及PE线必须做到等电位连接;(4)电气竖井内的接地干线为预留楼层等电位连接端子和强弱电接线箱预留接地提供接地母线。
2)电涌保护根据各系统终端设备所在的位置及其对雷电敏感的程度来判断是否设置电涌保护器(sPD),应设几级;对于一些机房等重要功能室应根据不同的雷击风险等级(A、B、c、D四个等级防护)设计安装若干级电源与信号电涌保护器,并说明型号及有关技术参数要求;计算机网络、程控电话、火灾自动报警及消防联动控制、楼宇自动控制、卫星接收和有线电视系统等信号线路也应该设计安装适配的信号浪涌保护器。
3 新建建筑物防雷设计图纸存在的问题
1)防雷设计依据引用错误,有的设计院还用以前旧的防雷设计规范和图集,造成防雷设计有误:
2)防雷分类错误;
3)主体建筑有防雷设计,但裙房等附属在不能受到主体建筑保护情况下,未设计防雷装置;
4)高层建筑防侧击雷措施未设或虽设而不规范;
5)引下线间隔及分布不合理;
6)弱电系统、配电系统的雷击电磁脉冲的防护设置很少或者基本没考虑;
7)住宅小区的建筑物避雷带设计成暗敷(人员密集场所不适合避雷带安装)。
4 竣工验收中出现的问题
关键词：污水厂；防雷措施
中图分类号：U664.9 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）2-0161-02
根据中国气象局雷电防护管理办公室的资料，福建省各地年平均雷暴日数均超过40 d/a，其中福州为53 d/a，龙岩74.1 d/a，厦门47.4 d/a，属于多雷区。因此，雷电防护对污水厂各生产设备的安全运行有重要的意义，对厂内生产及生活人员的人身安全有重大的影响，同时也对设计人员在污水厂防雷设计中提出了更高的要求。
1 防雷等级
污水处理厂内各单体建（构）筑物需根据厂区内建（构）筑物的重要性、用途、布置以及发生雷电事故的可能性和后果，按照防雷要求进行分类。一般污水厂内建筑物均不高，大部分建筑物高度不大于20 m，按照下式对各建（构）筑物年预计雷击次数进行计算：
N=k×Ng×Ae
其中：N为建筑物年预计雷击次数（次/a）；
k为校正系数，在一般情况下取1；
Ng为建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（次/k m2/a）；
Ae为与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（k m2）；
根据上式计算，污水厂内建（构）筑物的年预计雷击次数一般不高于0.25次/a，故可按三类防雷建筑物考虑。
规范规定，其中污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火炬、加氯间等有爆炸危险的构筑物属于二类防雷建筑物。
2 防雷措施
防雷分为外部防雷和内部防雷以及防雷击电磁脉冲。外部防雷为防直击雷；内部防雷包括防闪电感应、防反击以及防闪电电涌侵入和防生命危险。防雷击电磁脉冲是对建筑物内系统防雷电流引发的电磁效应，包含防经导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应。针对以上几种防雷类型，污水厂内污泥消化池等二类防雷构筑物应采取防直击雷（外部防雷）、防闪电感应和防雷电波侵入（内部防雷）的措施。办公楼、泵房等三类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入等措施。
2.1 外部防雷
防直击雷通常采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带（旧称避雷带，新规范已取消该术语）。接闪网、接闪带沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。国标图集D501-1第2-09页避雷带（接闪带）在天沟，屋面，女儿墙上安装图中“天沟上明装（二）”已不符合规范要求，可按照“天沟上明装（一）”的做法进行设计，或者将安装图中“天沟上明装（二）”原支架顶适当加长斜弯到所规定的位置，也可满足规范要求。
除第一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器，设计中需注意明确不同金属材料的厚度要求，同时要保证金属板无绝缘被覆层。在龙岩污水厂技改项目中，新建的加药间为钢结构，屋面采用100 mm厚彩钢板岩棉夹芯板，上钢板厚度需明确不小于4 mm。污水厂内除综合楼、加氯间、泵房、脱水车间等建筑物外，通常还包括细格栅沉砂池、生物池、污泥泵房、调节池、回收水池等构筑物，设计中考虑利用金属栏杆作为接闪器，需按规范要求明确不锈钢栏杆的截面及壁厚。
污水厂内各建筑物利用结构柱内对角两根不小于φ16通长钢筋作为防雷引下线，引下线采用的材料、结构及最小截面要求与接闪器相同，根据规范要求，当建筑物采用钢结构或钢筋混凝土结构时，在其钢构件或钢筋之间的连接满足焊接要求或采用金属绑线绑扎的要求并利用其作为引下线的条件下，当其垂直支柱均起到引下线作用时，可不要求满足专设引下线之间平均间距的要求。设计要求所有结构柱均需起到自然引下线的作用，包括建筑物四周结构柱钢筋及建筑物内结构柱钢筋，才不用考虑设置专设引下线。针对氧化沟、生物池等没有结构柱的单体构筑物，采用专设引下线，专设引下线不应少于2根，沿建（构）筑物四周均匀对称布置，专设引下线应沿建（构）筑物外墙外表面明敷，经最短路径接地。在各引下线上距地面0.3 m处装设断接卡，断接卡可以按照国标图集的做法制作。针对污水厂其他建筑物，如综合楼、脱水车间等，利用混凝土内钢筋作为自然引下线并同时采用基础接地体时，不需另外设置断接卡，但利用钢筋作引下线时应在室内外若干处距室内地面0.3 m、室外地上0.5 m、室外地下0.6 m处预埋连接板，作焊接接地干线、测量接地电阻及增打接地极用，连接板处有明显标志。
2.2 内部防雷
内部防雷装置应防止由于雷电流流经外部防雷装置或建筑物的其他导电部分而在需要保护的建筑物内发生危险的火花放电，设计中通常采用等电位连接或采用电气绝缘。
按照规范规定，污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火炬、加氯间、次氯酸钠制备间等有爆炸危险的二类防雷建筑物防闪电感应的措施包括：建（构）筑物内的设备、管道、金属支架、铠装电缆金属外皮等主要金属物，就近通过接地线接到防雷装置或共用接地装置上；建筑物内防闪电感应的接地干线与接地装置的连接，不应少于两处。在污水厂设计中，满足以上要求的建（构）筑物为污泥消化池、加氯间（加氯或加二氧化氯），设计中需强调防闪电感应的措施。
为防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击，采取措施按照《建筑物防雷设计规范》第4.3.8条执行，其中需引起重视的是在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设I级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5 kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应等于或大于12.5 kA。设计过程中容易忽视对电涌保护器的选择与标示，包括冲击电流、标称放电电流以及电压保护水平等。表1以菲尼克斯电涌保护器为例列出各项参数，供设计参考使用。
表中：UC为最大持续工作电压；
Iimp为冲击电流；
In为标称放电电流；
Imax为最大放电电流；
UP为电压保护水平；
对污水厂内加氯间等二类防雷建筑物，其防闪电电涌侵入措施为：低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端将电缆金属外皮、金属线槽接地，并与防雷的接地装置相连。对变配电间等三类防雷建筑物，其防护措施还应包括：对架空进出线，在进出处装设避雷器；避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等，应连在一起接地；进出建筑物的架空金属管道，在进出处就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独自接地。
2.3 防雷击电磁脉冲
随着污水厂自动化程度的加强，计算机、在线监测仪表、PLC系统、DCS系统等电子系统的应用日渐增多，但其耐冲击电压的能力不高，由雷电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成的雷击，可能造成厂内电子设备损坏、数据丢失等损失。因此，污水厂内各种电子系统的防雷保护，也日趋重要。根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010规定，建筑物防雷区划分为LPZ0A、LPZ0B、LPZ1、LPZ2…n等后续防雷区。按照雷击电磁脉冲的严重程度将需要保护的空间划分为不同防雷分区，是为了明确该区域电子设备采用何种电涌保护器及明确设置共同接地体等电位连接的位置及方法。
通常设计将建（构）筑物的金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个联合接地系统，并在需要之处预埋等电位连接板。设计过程中尤其要对不同防雷区中电涌保护器的选型及放电电流选择引起重视。
另外一个需要在设计中引起重视的地方是当电源采用TN系统，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。
2.4 其他防雷措施
在污水厂设计中，有时会在建筑物屋顶上设置投光灯等用电设备作为附近生产构筑物的照明灯具，需采取相应的防止闪电电涌侵入的措施，具体做法参考《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010中第4.5.4条。根据最新规范要求，在建（构）筑物引下线附近需采取防接触电压和跨步电压的措施，以保护人身安全，这点需在防雷设计图纸中说明。
3 结 语
污水厂防雷设计主要依据《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010及《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012。这两本规范在旧规范的基础上修订较多，需要引起设计人员的重视，按照新规范的要求，针对不同建（构）筑物的防雷分类，采取适宜的防雷措施，力求做到经济、合理、完善、可靠。
参考文献：
[1] GB 50057-2010，建筑物防雷设计规范[S].
1雷电及静电对汽车加油站的危害
1.1直击雷
直击雷是带电云层（雷云）与建筑物、大地或防雷装置之间发生的迅猛的放电现象。当闪电直接击中加油站建筑物或防雷装置时，会导致防雷装置的电位升高。当高电位静电作用于电气线路、电气设备或金属管道时，容易产生放电现象，使电气设备绝缘层被破坏、高压窜入低压系统，直接导致接触电压和跨步电压触电事故；巨大的雷电流通过雷击点在极短的时间内转换为大量热量，使易燃易爆物品燃烧或金属熔化、飞溅而引起火灾或爆炸事故；被击物体内部出现强大的机械压力，致使其遭受严重破坏或发生爆炸。
1.2感应雷
雷电的电磁感应和静电感应作用在油罐、加油机、电力线路、各种输油管道、信息系统上所产生的静电感应电流和感应电动势会直接作用在油罐、加油机或输油管道上，也可能作用在电源线路上或信息线路上，导致线路绝缘闪络或所连接的电气设备的绝缘层损坏；作用在危险环境中未作等电位连接的金属管道间，会产生火花、放电而导致火灾或爆炸危险，也可能导致电子设备“噪声”干扰和测量误差，甚至对电子器件造成破坏性损伤。
1.3静电
加油站的静电是油品在金属输油管道流动、在装卸和储运过程中或者是油品从管道出口喷射出来后产生自由电荷或产生带电离子使油品和管道带上不同负荷数的静电荷。大量聚集的静电荷有可能产生电火花，引发静电事故。
2汽车加油站的防雷分类
汽车加油站主要由油罐区、加油岛、加油机、站房、加油棚、卸油台、供配电室等组成。依据《GB50057—2010建筑物防雷设计规范》第3.0.2条、3.0.3条规定，将加油站内油罐区、加油棚划为二类防雷建筑物，其他的为三类防雷建筑物，因此，加油站内不需要单独装设接闪杆。
3加油站的防雷系统设计
加油站的防雷系统设计需在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件，雷电活动规律，被保护物的特点等的基础上，做到安全可靠、技术先进、经济合理。
3.1油罐区的防雷设计
根据《GB50156—2002汽车加油加气站设计与施工规范》第10.2.1条规定，油罐必须进行防雷接地，接地点不应少于两处。金属油罐的接地体宜设计为环状，接地点不应少于两处。钢油罐的接地点与油罐的间距不宜大于30m，接地电阻不宜大于10。油罐的良好接地很重要，可以降低雷击点的电位、反击电位和跨步电压。
3.2站区的防雷设计
汽车加油站内的加油棚、站房等附属设施在防雷设计中按照二类防雷建筑物考虑。
3.2.1加油棚的防雷设计沿加油棚的屋角、屋脊等易受雷击的部位敷设一圈接闪带，在整个屋面组成10m×10m或12m×8m的接闪网格，将加油棚建筑物内的柱内主钢筋作为引下线。当条件不允许时，另设引下线，引下线使用镀锌圆钢或镀锌扁钢制成。引下线不应少于2根，沿建筑物四周均匀、对称布置，间距不得超过18m。当钢结构加油棚屋面金属板的厚度不小于5mm时，也可以将其屋面直接作为接闪器，将钢柱作为引下线。
3.2.2站房及其他附属设施的防雷设计一般情况下，站房及其他辅助用房设置在加油棚的旁边，且加油棚要比站房高。在进行防雷设计时，必须按滚球法计算加油棚的防雷保护范围，滚球半径R＝45m，不能随意省去站房接闪带设置这一环节。为了保证站区辅助用房不受雷电侵害，在站房、办公楼等其他设施上均单独设置接闪带（网），并将建筑物柱内主筋作为引下线，将基础内钢筋作为接地体。室外安装的监控摄像机应在接闪带的有效保护范围内。
3.3接地系统、等电位连接与静电防护
根据《GB50156－2002汽车加油加气站设计与施工规范》第10.2.2条规定，加油站的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等宜共用接地装置，接地电阻不应大于4Ω。加油站的接地应采用统一的接地形式，并在各处作等电位连接，即所有的外来导体，包括金属的水管、电力电缆金属管两端、电力电缆铠装外皮两端、其他工艺管道两端和油罐的罐体、金属构件以及呼吸阀等金属附件，装于钢油罐上的信息系统配线电缆金属外皮两端、加油机地脚螺钉、地上或管沟敷设的油品管道两端、其他设备不带点金属外壳等均应与接地系统作可靠的电气连接。在用金属法兰连接设备、管道时，灌桶间的灌桶嘴和灌装油桶之间都必须设置跨接线。当平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物的间距小于100mm时，应每隔不大于30m用金属线跨接；当交叉净距小于100mm时，其交叉处也应跨接；管道的法兰接头、胶管两端（装卸接头与金属管道）应采用截面积不小于6mm2的扁钢带跨接，并在加油岛上的加油机旁和汽车油罐车卸油点处设置临时接地接线柱，使之形成导静电通道。
3.4电源系统的防雷设计
加油站电源接地形式一般为TN-S式，依据《GB50057—2010建筑物防雷设计规范》第6.1节“防雷击电磁脉冲”和《GB50074—2002石油库设计规范》第14.2.15条规定，当加油站的电源采用TN系统时，从建筑物内总配电盘（箱）开始引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统，PE线和N线必须分开设置，使各用电设备形成等电位连接。PE线正常时不走电流，这在防爆场所是很必要的，对人身安全和设备安全都有好处。依据《GB50057—2010建筑物防雷设计规范》第6.2节“防雷区和防雷击电磁脉冲”和第6.4节“安装和选择电泳保护器”的规定，以雷电电磁环境有明显变化为特征，将防雷区划分为LPZ0A或LPZ0B、LPZ1、LPZ2、、LPZn后续防雷区，与设备耐压水平相适应的浪涌保护器SPD就装设在防雷分区的分界处，通过多级箝制过电压，将其过电压限制在设备所能耐承受的数值内，避免雷电损坏设备。一般在户外线路进入建筑物处，即PZ0A或LPZ0B进入LPZ1区，在低压电源线路引入总配电箱、配电柜前端安装I级试验的电涌保护器，同流量Im=80kA，其电压保护水平Up＜2.5kV，用于加油站所有电气设备的电源防护。
3.5加油站信息系统的防雷设计
为了防止雷电电磁脉冲过电压损坏信息系统电子器件，根据《GB50156—2002汽车加油加气站设计与施工规范》第10.2.7条规定，汽车加油站信息系统的配电线路首、末端与电子器件连接时，应装设与电子器件耐压水平相适应的过电压电涌保护器。数据信号防雷器设置在数据集中器和加油机线路的两端，电话线路防雷器设置在电话分线器的前端。在办公机房ADSL网络通讯线的MODEN前，即网络通讯线路的进线端，安装网络信号信息系统电涌保护器，用于各设备网卡和网络通信线路的防雷保护。
4结束语
【关键词】信息机房防雷措施电磁感应
引言
随着科学技术的发展，信息系统越来越备受人们的关注并广泛使用。信息机房的防雷工程是一个系统工程，必须综合考虑，将外部防雷措施和内部防雷措施作为整体来统一考虑。而信息机房中的微电子设备的高度集成化，其低工作电平和小工作电流以及绝缘强度低的特点，普遍存在耐过电压、过电流的能力差等致命弱点。
信息机房所在建筑物的防雷
（1）现在很多信息机房建筑物内部各种交流、直流设备众多，线路纵横交错，应该将建筑物内各种交流工作地、安全保护地、防雷地与建筑物法拉第笼良好接地，形成一个等电位体，避免接地线之间存在电位差，以消除感应过电压的反击现象，保证电子设备正常运行，因此，现在信息机房应建立综合接地系统，接地电阻宜小于1欧姆。
（2）防雷选择：直击雷防护使用避雷针，对于常规防雷和信息系统防雷保护都是常见的做法，但是由于两者的防雷重点和保护对象的不同，使用避雷针的方式应当有所区别。
接闪器为直接接受雷击的金属器具，包括避雷针、避雷带、避雷网格、避雷线以及可接闪的金属构件。接闪器的主要目的为：防止雷电直接击中被保护的建（构）筑物，从而起到保护建（构）筑的作用。
常规防雷的保护目的主要是保护建筑物免遭直接雷击,其最普遍的是在建筑物顶端装长针避雷，因此给人造成一种错觉,以为做防雷就是装避雷针，但实际上它是引雷的。避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。所以避雷针的保护是牺牲自身，把雷电引向自己来保护周围被保护范围内的建筑物部不遭受直接雷击的。闪电直接击中避雷针时的雷击电磁脉冲，更容易在线路上直接感应出电势差，产生瞬间过电压和过电流。常规防雷用滚球半径区分防雷建筑物的类别，建筑物防雷类别越高，避雷针的滚球半径越小，避雷针高度通常设置的越高，这种靠提高避雷针高度满足常规防雷的需求是可行的。但是信息系统防雷不适用这种方式，因为避雷针的高度与雷击概率平方成正比的，避雷针高度增加后，雷击概率会成倍增加，在线路上感应产生瞬间过电压和过电流的概率也成倍增加了。因此信息系统机房的外部防雷应采用抑制性的直击雷保护，即不采用任何可能招引雷击的防雷设置，但若有雷击的时也能提供足够的保护。即尽量减少和避免直接雷击，为此应多采用避雷网（带）等屏蔽性直击雷保护，少用长的避雷针，降低雷击概率。特别是在建筑物最高处，建议只用短针或仅敷设避雷带，要走出在建筑物最高处习惯性安装长针防雷的误区。避雷针首先是引雷针，避雷是因为它能把电流引入大地达到防护效果。但对信息机房而言，所在建筑物受雷击次数越少越好。
信息机房所在位置的防雷
（1）雷击电磁脉冲入侵信息机房主要途径有：由交流供电电源线路入侵；通信信号线入侵；辐射等。为了避免雷电由交流供电线路入侵，可在建筑物内的变配电所在的高压柜内的各相安装避雷器作为第一级保护；在低压柜内安装避雷器作为第二级保护；为谨慎起见，可在机房供电配电箱中安装电源避雷器作为第三级保护，并将配电箱的金属外壳与建筑物的接地系统作等电位连接。
（2）等电位连接，其目的在于减少雷电流所引起的电位差。信息机房的等电位处理就是将空间内的防雷装置与建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置等连接起来形成等电位连接网络，以实现电位均衡。其中信息机房等电位处理是相当重要的一个环节，由于信息机房存在着各种通讯等电气设备，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94要求，宜采用M型或M型与S型两种组合在一起的等电位处理方式。根据雷电流分布情况，可以选择在建筑物中间柱筋作为机房接地干线，大大降低雷击时接地干线产生过高的雷击电压。
（3）日常工作中经常遇到引入机房的线缆屏蔽层应该单端接地还是两端接地的问题。其实这两种方式都是各有利弊的，应该按照实际情况选择其中一种或者采用双层屏蔽的方式。
当信号线缆传输距离比较远的时候，由于两端的接地电阻不同可能会导致两个接地点电位不同，此时如果两端接地，屏蔽层就有电流形成，对信号形成干扰，因此这种情况下一般采取一点接地，另一端悬空即单端接地的办法，来避免此种干扰形成。
但从安全角度看，线缆屏蔽层采用单点接地时不可取的，假定线缆是从一次设备引入二次设备柜的，如果室外一次设备故障或雷电冲击，由于电磁感应可能会使线缆屏蔽层室外的一端电压升高，如果只有一端接地，将使线缆屏蔽层两端形成电压差，造成二次微电子元件的误动甚至击穿，因此必须两端同时接地，以平衡这种电压。
单端接地有利于防护静电干扰，两端接地有利于防护电磁感应干扰。为此，我们可以将线缆穿入金属管内或采用双屏蔽线缆，将金属管或是双屏蔽电缆的外屏蔽层的两端与电子设备外壳分别连接并就近接地，金属管内的电缆单屏蔽层或双屏蔽线缆的内屏蔽层可以采用一端接地，这样既保证安全，又有利于抑制低频干扰。正如《GB 50217-2007电力工程电缆设计规范》―3.6.9 中所提到的，控制电缆金属屏蔽的接地方式，应符合下列规定：计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层，不得构成两点或多点接地，应集中式一点接地。集成电路、微机保护的电流、电压和信号的电缆屏蔽层，应在开关安置场所与控制室同时接地。除上诉情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地。双重屏蔽或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分用一点，两点接地。两点接地的选择，还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。《建筑物防雷设计规范》GB50057-94――第6.3.1条规定：……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。
3.结束语
现代信息系统中，一个设计良好的防雷系统对设备安全运行是至关重要的，而不仅仅是针对信息机房而言，只有严格按照综合防雷的原则，从各个可能的雷击引入途径进行规划保护，才能保证整个信息系统的安全。
参考文献
[1]国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版） 中国计划出版社
[2]国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007（2008年版） 中国计划出版社
[3]国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2004（2004年版） 中国建筑工业出版社
[4]国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008（2009版）人民出版社
【关键词】建筑;雷电;避雷针;电涌保护器
Abstract：It is of significance to use effective lightning protection technology to avoid building damages，power wiring outage and electrical equipment damages. The determination of lightning protection level is made on the basis of the environment of the buildings and the lightning influence，and in the same way are the comprehensive lightning protection methods taken. The thesis is of practical value in accomplishing direct lightning protection and determining protection domain through lightning conductor as well as in accomplishing internal lightning protection of buildings and determining wiring forms through surge protection device.
Key words：buildings;lightning;lightning conductor;surge protection device
雷电是一门古老而有神秘色彩的科学，人类和雷电斗争的历史悠久。
自从富兰克林（Benjamin Franklin，1706-1790）研究大气物理建立雷电理论并发明了避雷针以来，人类同雷电的斗争进入了新的领域。1972年日本日立公司研制成功了配电用无间隙避雷器，防雷科学得到了大的发展，高电压雷电保护技术基本成熟。
工业化和科技的进步使得各种高层建筑和特殊用途建筑如雨后春笋般的拔地而起，这也为雷电防护提出了大量新的问题。“静电抵抗”、“电磁干扰”、“热岛效应”等等问题都有待进一步研究和解决。近年来围绕这些问题人们进行了不懈的努力，提出了许多新的防雷理论，研制出一大批新的防雷器件、设备和材料，开发出许多全新的雷电防护技术，但这些理论、技术和设备并未得到很好的推广。因此，增强防雷意识成为全社会应该关注的问题。
按GB50057-1994规定，各类防雷建筑物应装设防直击雷的接闪器，接闪器应沿图1所示的屋角、屋脊和屋檐等易受雷击的部位敷设[1]。
（1）不同屋顶坡度（0°、15°、30°、45°）建筑物的雷击部位见图1。
图1 建筑物易受雷击的部位
说明：（a）（b）檐角、女儿墙、屋檐;（c）屋角、屋脊、檐角、屋檐;（d）屋角、屋脊、檐角
（2）屋角与檐角雷击率最高。
（3）屋顶的坡度越大，屋脊的雷击率也就越大，当坡度大于40°时，屋檐一般不易遭受雷击。
（4）当屋面坡度小于27°、长度小于30m时，雷击多发生在山墙，而屋脊和屋檐一般不易遭受雷击。在进行防雷设计时，应对易遭受雷击的部位进行重点保护。
如果雷电直接击中具有避雷装置的建筑物或设施，接地网的地电位会在数微秒之内被抬高数万或数十万伏，高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分，流向供电系统或各种网络信号系统，或者击穿对地绝缘而流向另一设施的供电系统或各种网络信号系统，从而反击破坏或损害电子设备。同时，在未实行等电位联结的导线回路中，可能诱发高电位而产生火花放电。
建筑物（包括构筑物）防雷的目的在于防止或最大限度减少雷击建筑物而造成损失。其意义可概括为以下几点：
（1）当建筑物遭受直击雷或雷电波侵入时，可保护建筑物内部的人身安全。
（2）当建筑物遭受直击雷时，防止建筑物遭到破坏。
（3）保护建筑物内部存放的危险品，不会因为雷击和雷电感应而引起燃烧和爆炸。
（4）保护建筑物内部的重要设备和电气线路，使之不受损坏并能正常工作。
针对直击雷、雷电波侵入、感应雷、地电位反击以及由此引起的灾害，应采取相应的保护措施。据有关统计资料，直击雷的损坏仅占15%，而雷电电磁脉冲的损坏占85%。因此，现代建筑的防雷设计已不同以往，在做好直击雷防护的同时还必须对雷电电磁脉冲的防护加以重视[2]。
在进行建筑物防雷设计时，首先是要确定建筑物的防雷等级。《建筑物防雷设计规范》中，对建筑物防雷等级的划分，除了由建筑物的功能定性外，第二、三类防雷建筑，还取决于建筑物的年预计雷击次数N。
建筑物年预计雷击次数应按下式计算：
式中：N――建筑物年预计雷击次数（次/a）;k――校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿环境建筑物取1.5;Ng――建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2・a）];Ae――与建筑物具有相同雷击次数的等效面积（km2）。
雷击大地的年平均密度应按下式计算：
式中：Td――年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d/a）。
建筑物等效面积Ae是其实际平面积向外扩大后的面积，其计算方法如下：
（1）当建筑物的高H小于100m时，其等效面积按以下公式计算：
式中：L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高（m）。
（2）当建筑物的高H等于或大于100m时，建筑物的等效面积按下式计算：
（3）当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其等效面积Ae应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。
目前我国《建筑物防雷设计规范》以“滚球法”确定避雷针（针高h）的保护范围。所谓“滚球法”，就是选择一个半径为（滚球半径）的球体，沿需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。滚球半径按建筑物的防雷类别而取不同值[2]。
（1）当避雷针高度时，避雷针在被保护物高度的平面上的保护半径：
（2）当避雷针高度时，在避雷针上取高度的一点代替单支避雷针的针尖做圆心，其余与上述时的算法相同。
避雷针一般用圆钢或焊接钢管制成。针长1m以下时，圆钢直径不得小于12mm，钢管直径不得小于20mm;针长1～2m时，圆钢直径不得小于16mm，钢管直径不得小于25mm;装在烟囱上方时，因为烟气有腐蚀作用，故宜采用直径20mm以上的圆钢或直径不小于40mm的钢管。
建筑物内部防雷工程涉及面宽，面对的是包括感应雷、雷电波侵入和线路浪涌高电压在内的众多损害，归纳起来危害最大的主要方面是高电压的引入。
高电压引入主要有三种：一是雷直接击中金属导线，高压雷电以波的形式沿着导线传播进入室内，即雷电波侵入;第二种是来自感应雷的高电压脉冲，即感应过电压;第三是地电位反击，这种反击会沿着电力系统的零线，保护接地线和各种形式的接地线，以波的形式传入室内或传播到更大的范围，造成大面积的危害。内部防雷系统可安装防雷器SPD。
SPD中文简称电涌保护器，又称浪涌保护器。IEC标准规定，电涌保护器是一种抑制线路过电压和过电流的装置。依照《建筑物防雷设计规范》和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，应按照分级保护、逐级泄流的原则设置建筑物防雷保护。
图2 IT（无中性线）系统电涌保护器的装设
图3 TT、TN-S、IT（引出中性线）系统电涌保护器的装设
在建筑物电源的总进线处安装放电电流较大的电压开关型SPD;在重要楼层或重要设备电源的进线处加装限压型SPD;在末端配电处安装限压型SPD。安装点之间的距离要大于10m，为了避免间距不够，造成二级或三级电涌保护器首先遭受雷击而损坏，可以采用带电磁线圈的防雷箱。
在安装时有三个问题需要注意：一是电涌保护器与母线连接的导线要短而直，长度不能超过0.5m，连接线过长可能导致上级SPD还没分流，电涌就串到下级SPD处，导致下级SPD被烧毁;二是为了防止绝缘老化而造成短路、保护各级的SPD及SPD的检修方便，在SPD安装线路上应该装有过电流保护器。
对于不同的系统采取不同的电涌保护器接线方式：
（1）供电系统中性线与PE（保护线）直接连接或没有中性线时按图2所示接线。
（2）供电系统中性线与PE（保护线）不直接相连时，有两种接线形式，如图3所示。接在每一相线与接地端子或总保护线之间和接在中性线与接地端子或总保护线之间，取其路径最短者;接在每一相线与中性线之间和接在中性线与总保护端子或总保护线之间，取其路径最短者。
严格按照防雷设计规范，应用现代防雷技术和设备完成对建筑物的各种雷电过电压及其衍生的过电压防护，对确保建筑物安全意义重大。
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范（GB50057-94）[M].北京：中华人民共和国建设部，2000.
[2]北京市建筑设计研究院.建筑电气专业设计技术措施[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.
[3]李英姿.建筑电气施工技术[M].北京：机械工业出版社，2007.
关键词：防雷设计；技术；要点
中图分类号：TU856文献标识码： A 文章编号：
雷电防护是一个系统工程，包括接闪、分流、屏蔽、等电位连接、合理布线、防雷电波侵入以及接地等措施。这些措施很大一部分属于隐蔽工程，与建筑施工技术要求和施工质量紧密相连。若设计不当，审查监督不到位，一旦建筑物建成，势必留下永久隐患。
防雷装置设计审核是《中华人民共和国气象法》《气象灾害防御条例》赋予各级气象主管机构的重要职能，是防雷减灾工作的重要组成部分，是对各类防雷初步设计和施工图审查的关键环节。
1.目前现状和存在问题
防雷装置设计技术评价是行政许可的技术支撑，是设计图审查的量化依据。目前，国内外颁布了各种行业标准和规范，如《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）、IEC61024-1《建筑物防雷》、IEC61312-1.2.3《雷电电磁脉冲防护》等。由于规范种类繁多，不同设计院以及不同设计人员对国家现行有关标准、规范及相关行业标准的理解和使用存在差异，导致设计结果有不同的倾向性。经过调查分析，目前防雷设计中主要问题归纳为：防雷设计依据引用错误；接地装置的接地方式设置不合理；接闪器和引下线分布和间隔不合理；以及均压环和等电位连接设置不当等。
2.法律依据
2.1《气象灾害防御条例》第二十三条第二款
对新建、改建、扩建建（构）筑物设计文件进行审查，应当就雷电防护装置的设计征求气象主管机构的意见。
2.2《防雷装置设计审核和竣工验收规定》第二章第九条
申请防雷装置施工图设计审核应当提交以下材料：
经当地气象主管机构认可的防雷专业技术机构出具的防雷装置设计技术评价报告。
3审核程序
3.1申报材料
申报材料包括：防雷装置设计审核申请书、经规划部门批准的总平图、防雷装置施工图设计说明、电器施工图纸、设计单位防雷工程专业设计资质证、设计人员防雷工程资格证书、信息系统SPD安装图、防雷产品相关资料。
3.2技术审核
重点从建筑物接闪器、引下线、均压环、接地装置四个方面对进行审核。
3.3报告文件
形成防雷装置设计技术评价报告，出具《防雷装置设计审核意见书》。
5、设计技术评价主要内容
防雷装置设计技术评价的重点内容和关键技术节点分为以下六个方面。
4.1 接闪器的设置形式
接闪器技术评价的主要内容包括下述四类:
4.1.1接闪杆
建筑物设置接闪杆做接闪器保护天面设备，应根据滚球法计算接闪杆的保护范围。
4.1.2接闪带
接闪带采用一般采用两种方式。
如果采用明敷：接闪带距屋顶面或女儿墙面高度应为10-15cm，支持卡间距为不大于1.5 m。接闪带材型镀锌圆钢≥8mm；镀锌扁钢截面积≥48mm2，扁钢厚度≥4mm。
如果采用暗敷：建筑物接闪带若设计为暗敷，在其阳角部位宜加装接闪短针，短针规格要求高度为30-50cm，大于Φ12的镀锌圆钢或－4×40扁钢，并与接闪带可靠焊接。
4.1.3接闪网
接闪网设计评价要求分三类：
第一类防雷建筑物屋面是否每5m×5m或6m×4m面积设置一套防直击雷的接闪带装置；
第二类防雷建筑物屋面是否每10m×10m或12m×8m面积设置一套防直击雷的接闪带装置；
第三类防雷建筑物屋面是否每20m×20m或24m×16m面积设置一套防直击雷的接闪带装置。
4.1.4天面接闪网
天面上的较大金属物、通信天线、广告牌等必须与天面接闪装置作等电位连接，且广告牌连接不少于两处。
4.2引下线设置情况和规格
4.2.1引下线设置间距要求
第一类防雷建筑物每隔12m设置一套引下线；第二类防雷建筑物每隔18m；第三类防雷建筑物每隔25m。
4.2.2引下线利用主筋
引下线利用钢筋混凝土柱主筋数至少要求柱内对角两根，要求引下线主筋规格大于Φ14 。
4.2.4预留接地电阻测试端子
在引下线距地面0.3 m至1.8 m要设计接地电阻测试端子。
4.3审查均压环敷设垂直间距
4.3.1一般要求
均压环应优先采用结构外圈梁内的两条水平钢筋构成闭合的电气通路，当无结构外圈梁时，应采用两条不小于Φ12镀锌圆钢或一条-40mm×4mm的热镀锌扁钢沿建筑物外墙敷设一圈，用作均压环的钢筋应与每层引下线的两条钢筋作焊接。
4.3.2在多雷及以上地区
第一类、二类、三类防雷建筑物应在30m以下每三层设计一个均压环，在30m以上每二层或垂直间距不大于6m设计一个均压环。有地下室和群楼的建筑物，地下部分应每层设计一个均压环。
4.3.3在少雷地区
第一类、二类、三类防雷建筑物应从30m起，每二层或垂直间距不大于6m沿建筑物设计均压环.
4.3.4对于公共建筑物
应从首层起每二层设计一个均压环，并将每层的金属门、窗与均压环的预留端子作电气连接。有玻璃幕墙的建筑物，应每层设计均压环。
4.4接地装置的接地方式和布设情况
接地装置技术评价的主要内容有四个方面：
4.4.1接地装置设置
当共用接地装置的接地电阻值不能满足规范要求时应增设自然接地装置；如果自然接地装置的接地电阻还达不到规范要求时，才允许增设人工接地装置。
4.4.2垂直接地装置和水平接地装置
应优先采用建筑物桩内主钢筋作为防雷的垂直接地装置，利用建筑物地梁内主钢筋作为水平接地装置，
4.4.3建筑物基础防雷网格
应由建筑物地梁内的两条不小于ф10的圆钢构成，若建筑物基础网格连接处没有基础钢筋，则应采用两条不小于ф16的圆钢连接基础防雷网格。
建筑物基础防雷网格尺寸应满足下表的要求。
建筑物防雷类别 网格尺寸（m×m)
第一防雷建筑物 5×5或4×6
第二类防雷建筑物 10×10或8×12
第三类防雷建筑物 20×20或16×24
4.4.4人工接地装置
人工垂直接地装置长度宜为1.5m～2.5m，间距为其自身长度的1.5～2.0倍，若遇到土壤电阻率不均匀的地方，可适当增加接地装置的长度。
5结果分析
5.1具体工作中的检验和应用。
2011年7月-12月，在西安市政务服务中心开展了防雷装置设计审核技术评价试验以来，有效地提高了审查效率，缩短了办事时限，防雷装置设计审核办结率由90%提高为93%，办结时限由12天缩短为10天。
5.2规范办事程序，减少雷灾隐患。
防雷装置设计技术评价研究成果在全省各级气象主管机构推广使用，对规范防雷设计审核工作流程，提高办事效率起到积极作用。同时有力地提高气象部门在建设领域的技术权威，从源头最大程度地降低雷电灾害风险，保障建设单位和人民群众的生命财产安全。
参考文献：
[1] GB 50057-2010建筑物防雷设计规范
